基于新型吊弦的接触网刚度分布及弓网间接触压力变化的研究
发布时间：2020-12-16 07:44
现阶段,高速弓网关系已经成为制约高速铁路技术发展的重要因素之—,弓网关系的好坏直接影响着弓网间的受流质量。吊弦作为接触网的重要结构部件,本文基于有限元仿真软件,研究了吊弦对弓网受流性能指标的影响。首先,本文以京津城际铁路、京沪高铁的接触网和CX-NG型受电弓为参考,在MSC.Marc软件中,建立了简单链形悬挂和弹性链形悬挂的弓网关系模型。其次,通过MATLAB分析了接触网的刚度曲线以及吊弦间距内的刚度曲率,研究了吊弦的线密度和杨氏模量对接触网刚度分布的影响。通过分析接触压力的曲线以及各点接触压力的变化趋势,研究了吊弦的线密度和杨氏模量对弓网间接触压力的影响。经过研究发现,降低吊弦的线密度和杨氏模量,可以降低接触网刚度的最大值及吊弦间距内的刚度变化率,使接触网的刚度分布更加均匀,对接触压力而言,可以降低接触压力的陡度和离散程度,减少接触压力的变化幅度。因此,吊弦的轻量化和低模量可以改善弓网受流质量。同时,研究了吊弦失效对弓网受流质量的影响。不同位置的吊弦失效都会恶化弓网受流质量,跨距中部的吊弦失效对受流质量的影响较小。最后,依据电气化铁道接触网零部件系列标准,以吊弦材料的轻量化和低模量为...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２中国标准动车组??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ＥＭＵ??
世界先进的动车组技术标准体系。中国标准动车组包括：ＣＲ４００、ＣＲ３００和ＣＲ２００??系列动车组，分别持续时速为３５０、２５０、１６０公里，面向高速、快速和城际铁路［６］。??中国标准动车组列车如图１－２所示。???變??ＵｆｉＨａｌｉ??图１－２中国标准动车组??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ＥＭＵ??随着中国经济的腾飞，中国的高速铁路里程不断刷新着世界的记录，从“十一??五”高速铁路规划的四纵四横到今天基本建成“十三五”高速铁路规划的八纵八横，??中国当之无愧的成为世界高速铁路的大国，中国高铁己经成为中国的新名片。截止??到２０２０年中国的高速铁路里程要达到３万公里，到２０３０年要达到５万公里，使??我国高铁覆盖面更广、分布更合理、层次更清晰。截止到２０１８年１月的中国高??速铁路的运营图如图１－３所示。??．?Ｔｒ了??＜＾ＣＲＭ??中ａ高速铁路运ｓ线路？??嫌势嫌找）於切城取｝＂??ｔ?＃??图１－３中国高速铁路运营图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｈｉｎａ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｒａｉｌｗａｙ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｍａｐ??２??
．１．１接触网??为了满足高速弓网受流的要求，各国家之间根据不同因素选择了相适应的接??触悬挂类型。现今的高速铁路悬挂类型以简单链形悬挂、弹性链形悬挂和复链形??悬挂为主。??（１）简单链形悬挂接触网??简单链形悬挂接触网是法国标准接触悬挂方式，我国的京津城际铁路也采用??了简单链形悬挂接触网。以法国的瓦朗斯一马塞线的接触网为例，结构如图２－１所??示，其技术参数如下：接触网的跨距６３ｍ，驰度３１ｍｍ，结构高度１．４ｍ，接触线高??度５．０８ｍ，相邻定位点间的距离１６ｍ，承力索张力２０ｋＮ，接触线张力２５ｋＮ，承力??索、接触线和吊弦均采用铜合金材料，截面积分别为１１６ｍｍ２、１５０?ｍｍ２和１２ｍｍ２。??从结构上来说，简单链形悬挂接触网结构简单，接触网的刚度差异大，定位点处的??刚度最大，跨距中部的刚度最小，其不均匀度高达３０％以上，但是，其工程造价??低，便于施工和后期维护［３３］。在国际上一般认为，简单链形悬挂接触网能够较好的??满足３３０—３５０ｋｍ／ｈ速度下的弓网受流质量要求。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高速铁路的创新与发展[J]. 刘辉. 领导科学论坛. 2018(12)
[2]高速铁路弓网关系模拟试验研究[J]. 王亚春,陈立明,杨才智. 中国铁道科学. 2018(03)
[3]吊弦失效对弓网系统受流质量的影响规律研究[J]. 孙智,李艳,王江文,邹栋,李瑞平. 铁道机车车辆. 2017(04)
[4]浅谈高铁接触网整体吊弦存在问题及解决措施[J]. 赵戈红. 电气化铁道. 2017(04)
[5]中国标准动车组定名“复兴号”[J]. 朱一迪. 机车电传动. 2017(04)
[6]接触线波速特性影响研究[J]. 杨家伟,孙海荣,邹栋,张卫华,李军. 铁道机车车辆. 2017(03)
[7]基于AR模型的电气化铁路接触网线谱研究[J]. 刘志刚,韩志伟. 铁道学报. 2013(12)
[8]接触网的三维模型力学研究[J]. 武志平. 铁道工程学报. 2011(09)
[9]京沪高铁 中国速度[J]. 蔡庆华. 中国铁路. 2011(07)
[10]高速受电弓-接触网动态受流性能及双弓距离的研究[J]. 吴燕,吴俊勇,郑积浩,宋洪磊,郑琼林. 铁道学报. 2010(04)
博士论文
[1]环境风下高速铁路弓网动态受流特性研究[D]. 宋洋.西南交通大学 2018
[2]弓网系统在电滑动过程中材料转移特性的试验研究[D]. 胡艳.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]电气化铁路弓网动态性能的研究[D]. 曾聿田.华东交通大学 2018
[2]接触网异常状态对弓网接触力影响的仿真研究[D]. 李霞.西南交通大学 2018
[3]接触网失效的仿真研究[D]. 杨艺.西南交通大学 2016
[4]高速铁路接触网跨距的确定[D]. 李龙飞.西南交通大学 2014
[5]高速铁路弓网动态受流仿真研究[D]. 周东朋.北京交通大学 2009
本文编号：2919800
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２中国标准动车组??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ＥＭＵ??
世界先进的动车组技术标准体系。中国标准动车组包括：ＣＲ４００、ＣＲ３００和ＣＲ２００??系列动车组，分别持续时速为３５０、２５０、１６０公里，面向高速、快速和城际铁路［６］。??中国标准动车组列车如图１－２所示。???變??ＵｆｉＨａｌｉ??图１－２中国标准动车组??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ＥＭＵ??随着中国经济的腾飞，中国的高速铁路里程不断刷新着世界的记录，从“十一??五”高速铁路规划的四纵四横到今天基本建成“十三五”高速铁路规划的八纵八横，??中国当之无愧的成为世界高速铁路的大国，中国高铁己经成为中国的新名片。截止??到２０２０年中国的高速铁路里程要达到３万公里，到２０３０年要达到５万公里，使??我国高铁覆盖面更广、分布更合理、层次更清晰。截止到２０１８年１月的中国高??速铁路的运营图如图１－３所示。??．?Ｔｒ了??＜＾ＣＲＭ??中ａ高速铁路运ｓ线路？??嫌势嫌找）於切城取｝＂??ｔ?＃??图１－３中国高速铁路运营图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｈｉｎａ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｒａｉｌｗａｙ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｍａｐ??２??
．１．１接触网??为了满足高速弓网受流的要求，各国家之间根据不同因素选择了相适应的接??触悬挂类型。现今的高速铁路悬挂类型以简单链形悬挂、弹性链形悬挂和复链形??悬挂为主。??（１）简单链形悬挂接触网??简单链形悬挂接触网是法国标准接触悬挂方式，我国的京津城际铁路也采用??了简单链形悬挂接触网。以法国的瓦朗斯一马塞线的接触网为例，结构如图２－１所??示，其技术参数如下：接触网的跨距６３ｍ，驰度３１ｍｍ，结构高度１．４ｍ，接触线高??度５．０８ｍ，相邻定位点间的距离１６ｍ，承力索张力２０ｋＮ，接触线张力２５ｋＮ，承力??索、接触线和吊弦均采用铜合金材料，截面积分别为１１６ｍｍ２、１５０?ｍｍ２和１２ｍｍ２。??从结构上来说，简单链形悬挂接触网结构简单，接触网的刚度差异大，定位点处的??刚度最大，跨距中部的刚度最小，其不均匀度高达３０％以上，但是，其工程造价??低，便于施工和后期维护［３３］。在国际上一般认为，简单链形悬挂接触网能够较好的??满足３３０—３５０ｋｍ／ｈ速度下的弓网受流质量要求。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高速铁路的创新与发展[J]. 刘辉. 领导科学论坛. 2018(12)
[2]高速铁路弓网关系模拟试验研究[J]. 王亚春,陈立明,杨才智. 中国铁道科学. 2018(03)
[3]吊弦失效对弓网系统受流质量的影响规律研究[J]. 孙智,李艳,王江文,邹栋,李瑞平. 铁道机车车辆. 2017(04)
[4]浅谈高铁接触网整体吊弦存在问题及解决措施[J]. 赵戈红. 电气化铁道. 2017(04)
[5]中国标准动车组定名“复兴号”[J]. 朱一迪. 机车电传动. 2017(04)
[6]接触线波速特性影响研究[J]. 杨家伟,孙海荣,邹栋,张卫华,李军. 铁道机车车辆. 2017(03)
[7]基于AR模型的电气化铁路接触网线谱研究[J]. 刘志刚,韩志伟. 铁道学报. 2013(12)
[8]接触网的三维模型力学研究[J]. 武志平. 铁道工程学报. 2011(09)
[9]京沪高铁 中国速度[J]. 蔡庆华. 中国铁路. 2011(07)
[10]高速受电弓-接触网动态受流性能及双弓距离的研究[J]. 吴燕,吴俊勇,郑积浩,宋洪磊,郑琼林. 铁道学报. 2010(04)
博士论文
[1]环境风下高速铁路弓网动态受流特性研究[D]. 宋洋.西南交通大学 2018
[2]弓网系统在电滑动过程中材料转移特性的试验研究[D]. 胡艳.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]电气化铁路弓网动态性能的研究[D]. 曾聿田.华东交通大学 2018
[2]接触网异常状态对弓网接触力影响的仿真研究[D]. 李霞.西南交通大学 2018
[3]接触网失效的仿真研究[D]. 杨艺.西南交通大学 2016
[4]高速铁路接触网跨距的确定[D]. 李龙飞.西南交通大学 2014
[5]高速铁路弓网动态受流仿真研究[D]. 周东朋.北京交通大学 2009
本文编号：2919800
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